物理化学上册试卷一答案

一、选择填空题：（每小题3分）

1、在一个抽空的容器中放入过量的NH

4HCO

3

固体并通入少量NH

3

（g），加热时发生下述反应

并达到平衡： NH

4HCO

3

(s)→NH

3

（g）+CO

2

(g)+H

2

O(g)

该系统的独立组分数为 1 ，自由度数为 1 。

2、（ C ）理想气体自由膨胀是自发过程，因为

A、ΔU

S，V <0 B、ΔG

T，P

<0 C、ΔS隔离>0 D、ΔA

T，V

<0

3、在（ D ）的情况下，封闭系统的熵变可用式子ΔS=ΔH/T计算。

A、等温；

B、等温、等压；

C、等温、等压且W’=0；

D、等温、等压W’=0、可逆。

4、在恒温、恒压且非体积功W’=0 的条件下，才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。

5、已知气相反应C

6H

6

(g)+3H

2

(g)==C

6

H

12

（g）373K时的Δ

r

H

m

=-192.43kJ.mol-1。当反应达平

衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动-------------------（ C ）A、升温与加压； B、升温与减压；

C、降温与加压；

D、降温与减压。

6、克—克方程可用于-------------------------------------------（ A ）

A、固—气及液—气两相平衡

B、固—液两相平衡

C、固—固两相平衡

D、固体晶形转变

7、已知298.15k时，反应2H

2(g)+O

2

(g)→2H

2

O(g)的K o(298.15k)=1.17×1080，△

H

m

o(298.15k)= -488KJ.mol-1,假设此反应的△Cp=0，则k o=1.29×1020时，所对应的反应温度为 998K 。

8、在指定温度下，若A、B两液体形成理想液体混合物，且纯A的饱和蒸气压P

A

*大于纯B

的饱和蒸气压P

B

*，则----------------------------------------（ C ）

A、y

A < x

A

B、 y

A

= x

A

C、 y

A

> x

A

D、无法确定

9、在一定的T、P下，若物质A在α相和β相中的化学势满足＞，则A在两相间的迁移方向是从α相迁移到β相中；若A在两相中达到平衡，则 = 。

10、填写下列公式的应用条件：

① ΔA=Wˊ恒温、恒容且可逆情况下；

② dG= -SdT+Vdp 系统在可逆下；

③ ΔG=ΔH-TΔS 恒温下。

二、判断题：（对的划“√”，错的划“×”）8%

1、若一个化学反应的Δ

r H

m

o>0,则此反应在任何条件下进行时，都是吸热的。

（×）

2、公式ΔG=nRTlnP

2/P

1

适用于封闭系统、W’=0的理想气体等温过程。（×）

3、当理想气体的状态改变时，其内能一定改变。（×）

4、一个气相反应，只要反应温度不变，无论在高压或低压下进行，k o的值不会变化。

（√）

三、简要回答下列问题：16%

1、何谓系统的广度性质，并举出3个例子。

参考答案：具有加和性的系统热力学性质，称为系统的广度性质。如系统的焓、内能、体积等。

2、能否用市售的60º烈性酒精，经多次蒸馏后，得到无水乙醇？

参考答案：不行。因为市售的60º烈性酒精，乙醇含量低于共沸组成，经多次蒸馏后，达到共沸组成而得不到无水乙醇。

3、ΔG 〉0的过程是否一定不能进行？为什么？

参考答案：只有在恒温、恒压、非体积功为零的条件下，用ΔG 是否大于、等于或小于零来判断才有意义。所以，ΔG 〉0不能用于判断过程是否一定不能进行。 四、计算题：

1、2.00mol He(g)初态为298K 、5dm 3，现经过下列可逆变化：（1）等温压缩到体积为原来的1/2；（2）再等容冷却到初始的压力。求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 及ΔS 。已知平均C p,m (He,g)=20.8J.K -1.mol -1。 （10%）

答案：气体看成是理想气体，由于理想气体的焓和内能都只是温度的函数，则： （1）等温过程△H 1=0、△U 1=0，W 1=nRTlnV 1/V 2=2×8.314×298ln2=3434.6J

根据△U 1=W 1+Q 1, Q 1= - W 1= - 3434.6J (3分) （2）末态压力P 3=P 1=nRT 1/V 1=2×8.314×298/5×10-3=9.9×105N/m 2

V 3=2.5dm 3,则T 3=1/2T 1=149K ，等容过程W 2=0，⎰=∆3

22T T V dT C n U =-2×（20.8-8.314）×149

=3720.8J, ⎰=∆3

2

2T T P dT C n H =2×20.8×149=6198.4J, Q 2=△U 2, (4分)

因此，△H=△H 1+△H 2=6198.4J, △U=△U 1+△U 2=3720.8J, Q=Q 1+Q 2=- 3434.6J

W=W 1+W 2=3434.6J ，2ln 8.202ln 1

3⨯-==∆T T

nC S P =-28.8J/K (3分)

2、液态氯仿CHCl 3(l)在313k 和343k 的饱和蒸气压分别为48.8kpa 和135.8kpa 。 1、求CHCl 3(l)在此温度区间的平均摩尔蒸发焓；

2、若此温度区间内将其饱和蒸气压与温度的关系表示为如下形式（即克-克方程的形式）： ln[p/(kpa)]= -A/T(k) +C

试求式中常数A 、C 之值，并由此写出克-克方程的具体形式。 （10%）

答案：（1）由克-克方程可知：)1

1(ln 1

212T T R H p p -∆-

= 即)313

13431(8.488.135ln -∆-=R H ，平均摩尔蒸发焓△H=30.45KJ/mol (5分)

（2）A=△H/R=3662.6, 代入ln48.8= -3662.6/313 +C

得C=15.6 (5分)

3、已知25℃甲酸甲酯（HCOOCH 3,l ）的标准摩尔燃烧焓Δc H m º为-979.5 kJ·mol -1，甲酸（HCOOH,l ）、甲醇（CH 3OH,l ）、水（H 2O,l ）及二氧化碳（CO 2,g ）的标准摩尔生成焓Δf H m º

分别为-424.72 kJ·mol -1

，-238.66 kJ·mol -1，-285.83 kJ·mol -1及-393.509 kJ·mol -1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。HCOOH （l ）+ CH 3OH （l ）== HCOOCH 3（l ）+ H 2O （10%）

答案：由甲酸甲酯（HCOOCH 3,l ）的标准摩尔燃烧焓求甲酸甲酯（HCOOCH 3,l ）的标准摩尔生成焓：HCOOCH 3（l ）+ 2O 2(g)= 2H 2O(l)+ 2CO 2（g ） (6分) Δc H m º [HCOOCH3（l ）]= -979.5 =2×(-285.83)+ 2×(-393.509)- Δf H m º [HCOOCH3（l ）] Δf H m º [HCOOCH3（l ）]=379.2 kJ·mol -1

因此，25℃时反应的标准摩尔反应焓=379.2-285.83+424.72+238.66=756.73 kJ·mol -1

(4分)